箱座的數(shù)控加工工藝和鏜φXK52數(shù)控孔夾具設(shè)計(jì)

箱座的數(shù)控加工工藝和鏜φXK52數(shù)控孔夾具設(shè)計(jì),數(shù)控,加工,工藝,以及,xk52,夾具,設(shè)計(jì) XX大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 箱座零件的加工工藝設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 年 月 日 摘 要 箱座零件加工工藝及鏜孔夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量。 關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量 Abstract The box seat parts processing technology and fixture design is a boring process designing, including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first carries on the analysis to the components, parts of the process to understand the design of the structure and the choice of blank, processing base part, design part of the process route; and then on the part of every step of process dimension calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure. Keywords: process, process, cutting parameters 目 錄 摘 要 II Abstract II 目 錄 III 第1章 序 言 5 1.1數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇 6 1.2 數(shù)控加工工藝性分析 6 1.3數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì) 7 第2章 零件的分析 8 2.1零件的形狀 8 2.2零件的工藝分析 8 第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 10 第4章 選擇加工方法，制定工藝路線 12 4.1 基面的選擇 12 4.2 制定工藝路線 12 4.2.1 工藝路線方案一 12 4.2.2 工藝路線方案二 13 4.2.3 工藝方案的比較與分析 14 4.3 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 15 4.3.1 機(jī)床選用 15 4.3.2 選擇刀具 15 4.3.3 選擇量具 15 4.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 15 第5章 確定切削用量及基本時(shí)間 17 5.1 工序Ⅰ切削用量及基本時(shí)間的確定 17 5.2 工序Ⅱ切削用量及基本時(shí)間的確定 18 第6章 鏜孔夾具設(shè)計(jì) 23 6.1 研究原始質(zhì)料 23 6.2 定位、夾緊方案的選擇 23 6.3切削力及夾緊力的計(jì)算 23 6.4 誤差分析與計(jì)算 25 6.5定位銷(xiāo)選用 26 6.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 26 第7章 數(shù)控加工程序 27 總 結(jié) 28 參考文獻(xiàn) 29 致 謝 30 第1章 序 言 機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 工藝設(shè)計(jì)是制造型企業(yè)技術(shù)部門(mén)的主要工作之一，其質(zhì)量之優(yōu)劣及設(shè)計(jì)效率的高低，對(duì)生產(chǎn)組織、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率、產(chǎn)品成本、生產(chǎn)周期等有著極大的影響。長(zhǎng)期以來(lái)，依靠工藝人員根據(jù)個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)以手工方式進(jìn)行的工藝設(shè)計(jì)，由于其固有的缺陷，難以適應(yīng)當(dāng)今生產(chǎn)發(fā)展的需要。只有應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（CAPP）,才能迅速編制出完整、詳細(xì)、優(yōu)化的工藝方案和各種工藝文件，從而極大地提高工藝人員的工作效率，縮短工藝準(zhǔn)備時(shí)間，加快產(chǎn)品的投產(chǎn)[3]。自動(dòng)化工藝設(shè)計(jì)的目的就是根據(jù)CAD設(shè)計(jì)結(jié)果，用CAPP系統(tǒng)軟件自動(dòng)進(jìn)行工藝規(guī)劃。? CAPP系統(tǒng)直接從CAD系統(tǒng)的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)中，提取用于工藝規(guī)劃的零件的幾何和拓?fù)湫畔ⅲM(jìn)行有關(guān)的工藝設(shè)計(jì)，主要包括零件加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)及工序內(nèi)容設(shè)計(jì)，必要時(shí)CAPP還可向CAD系統(tǒng)反饋有關(guān)工藝評(píng)價(jià)結(jié)果。此外，應(yīng)用CAPP可以獲得符合企業(yè)實(shí)際條件的優(yōu)化的工藝方案、給出合理的工時(shí)定額和材料消耗。CAPP還可以為企業(yè)管理提供必要的數(shù)據(jù)。? 為了工藝設(shè)計(jì)的目的，預(yù)測(cè)將被用于決定工藝過(guò)程的類(lèi)型和使用自動(dòng)化的程度。例如，預(yù)測(cè)到將來(lái)的銷(xiāo)售量低，這就不需要什么自動(dòng)化并使用工藝盡可能的簡(jiǎn)單。如果預(yù)測(cè)的銷(xiāo)售量越大，那么理所當(dāng)然，就應(yīng)該采用更高的自動(dòng)化程度和包括生產(chǎn)線在內(nèi)的復(fù)雜過(guò)程。因?yàn)楣に嚊Q策是一個(gè)長(zhǎng)期決策，這需要對(duì)將來(lái)的許多年進(jìn)行預(yù)測(cè)[12]。? 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)需求的日益增長(zhǎng)，要求產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短。因而導(dǎo)致尋求縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期的途徑，提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)準(zhǔn)備的成本等問(wèn)題，以顯得十分突出。在現(xiàn)代制造業(yè)中，作為工藝裝備重要組成部分的機(jī)床夾具，如何適應(yīng)上述生產(chǎn)發(fā)展的需要，是廣大工藝設(shè)計(jì)人員值得注意的問(wèn)題。根據(jù)今后各種生產(chǎn)組織形式的發(fā)展特點(diǎn)，機(jī)床夾具的發(fā)展可以歸納為以下幾個(gè)方面：1.功能柔性化2.傳動(dòng)高效化、自動(dòng)化3.夾具制造的精密化4.旋轉(zhuǎn)夾具的高速化5.結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化6.設(shè)計(jì)自動(dòng)化7.加強(qiáng)機(jī)床夾具方面的基礎(chǔ)研究8.采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來(lái)設(shè)計(jì)制造夾具。? 箱座零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 1.1數(shù)控加工工藝內(nèi)容的選擇 1、適于數(shù)控加工的內(nèi)容 在選擇時(shí)，一般可按下列順序考慮： （1）通用機(jī)床無(wú)法加工的內(nèi)容應(yīng)作為優(yōu)先選擇內(nèi)容； （2）通用機(jī)床難加工，質(zhì)量也難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點(diǎn)選擇內(nèi)容； （3）通用機(jī)床加工效率低、工人手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大的內(nèi)容，可在數(shù)控機(jī)床尚存在富裕加工能力時(shí)選擇。 2、不適于數(shù)控加工的內(nèi)容 （1）占機(jī)調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)。如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位加工第一個(gè)精基準(zhǔn)，需用專用工裝協(xié)調(diào)的內(nèi)容； （2）加工部位分散，需要多次安裝、設(shè)置原點(diǎn)。這時(shí)，采用數(shù)控加工很麻煩，效果不明顯，可安排通用機(jī)床補(bǔ)加工； （3）按某些特定的制造依據(jù)（如樣板等）加工的型面輪廓。主要原因是獲取數(shù)據(jù)困難，易于與檢驗(yàn)依據(jù)發(fā)生矛盾，增加了程序編制的難度。 1.2 數(shù)控加工工藝性分析 1、尺寸標(biāo)注應(yīng)符合數(shù)控加工的特點(diǎn) 2、幾何要素的條件應(yīng)完整、準(zhǔn)確 3、定位基準(zhǔn)可靠 4、統(tǒng)一幾何類(lèi)型及尺寸 1.3數(shù)控加工工藝路線的設(shè)計(jì) 1、工序的劃分 數(shù)控加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行： （1）以一次安裝、加工作為一道工序。 （2）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。 （3）以加工部位劃分工序。 （4）以粗、精加工劃分工序。 2、順序的安排 順序安排一般應(yīng)按以下原則進(jìn)行： （1）上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也應(yīng)綜合考慮； （2）先進(jìn)行內(nèi)腔加工，后進(jìn)行外形加工； （3）以相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，最好連續(xù)加工，以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)與挪動(dòng)壓板次數(shù)。 第2章 零件的分析 2.1零件的形狀 題目給的零件是箱座零件，主要作用是起連接作用。 零件的實(shí)際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸，公差如下圖所示。 2.2零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為HT200，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。 由零件圖可知，φ25、φ44孔的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組： 1. φ25、φ44孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：兩個(gè)端面及孔和倒角, φ25、φ44孔孔和倒角。 2.以φXK52數(shù)控孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括，左側(cè)一側(cè)端面、右側(cè)另外一側(cè)端面、上端面（尺寸為100的）一側(cè)端面 由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第二組，再加工第一組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 零件材料為HT200，鍛造采用的是HT200鋼鑄造制造，其材料是HT200，生產(chǎn)類(lèi)型為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 為鍛造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： ⑴ 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機(jī)件配合的表面才需要進(jìn)行機(jī)械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工表面。 ⑵ 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，鑄造件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直的對(duì)稱，盡量避免鑄造件截面間差別過(guò)大，或具有薄壁、高筋、高臺(tái)等結(jié)構(gòu)。 ⑶ 鑄造件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 ⑷ 鑄造件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。 ⑸ 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 ⑹ 便于裝夾、加工和檢查。 ⑺ 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類(lèi)形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類(lèi) 形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。 由參考文獻(xiàn)可知，查得該尺寸公差等級(jí)CT為8～10級(jí)，加工余量等級(jí)MA為G級(jí)，故CT=10級(jí)，MA為G級(jí)。 第4章 選擇加工方法，制定工藝路線 4.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇，對(duì)像箱座這樣的零件來(lái)說(shuō)，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對(duì)本零件來(lái)說(shuō)，如果外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對(duì)稱，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。 對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門(mén)計(jì)算，此處不在重復(fù)。 4.2 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 4.2.1 工藝路線方案一 10 鑄造 鑄造毛坯 20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 30 粗銑 粗銑上端面，留加工余量 40 粗銑 翻面，粗銑右側(cè)下端面，留加工余量 50 粗銑 粗銑左端面，留加工余量 60 粗銑 粗銑右端面，留加工余量 70 精銑 精銑上端面，留加工余量 80 精銑 翻面，精銑右側(cè)下端面，留加工余量 90 精銑 精銑左端面，留加工余量 100 精銑 精銑右端面，留加工余量 110 粗鏜 粗鏜φXK52數(shù)控孔，留加工余量 120 半精鏜 半精鏜φXK52數(shù)控孔及其臺(tái)階，留加工余量 130 精鏜 精鏜φXK52數(shù)控孔，留0.2mm加工余量 140 粗鏜 粗鏜φ25、φ44孔，留加工余量 150 半精鏜 半精鏜φ25、φ44孔，留加工余量 160 精鏜 精鏜φ25、φ44孔，留0.2mm加工余量 170 磨削 磨削φ25、φ44孔 180 磨削 翻面，磨削φXK52數(shù)控孔 190 鉆孔攻絲 鉆4-M4底孔 200 攻絲 攻絲4-M4 210 鉗工 去毛刺 220 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 4.2.2 工藝路線方案二 10 鑄造 鑄造毛坯 20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 30 粗銑 粗銑上端面，留加工余量 40 粗銑 翻面，粗銑右側(cè)下端面，留加工余量 50 粗銑 粗銑、精銑左端面，留加工余量 60 粗銑 粗銑、精銑右端面，留加工余量 70 精銑 精銑左端面，留加工余量 80 精銑 精銑右端面，留加工余量 90 粗鏜 粗鏜φXK52數(shù)控孔，留加工余量 100 半精鏜 半精鏜φXK52數(shù)控孔及其臺(tái)階，留加工余量 110 精鏜 精鏜φXK52數(shù)控孔，留0.2mm加工余量 120 粗鏜 粗鏜φ25、φ44孔，留加工余量 130 半精鏜 半精鏜φ25、φ44孔，留加工余量 140 精鏜 精鏜φ25、φ44孔，留0.2mm加工余量 150 磨削 磨削φ25、φ44孔 160 磨削 翻面，磨削φXK52數(shù)控孔 170 鉆孔攻絲 鉆4-M4底孔 180 攻絲 攻絲4-M4 190 鉗工 去毛刺 200 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 4.2.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺(tái)設(shè)備，加工過(guò)程比較繁瑣，而且在加工過(guò)程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時(shí)更換刀具，因?yàn)橛行┕ば蛟谲?chē)床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。而且在過(guò)程有一定難度，要設(shè)計(jì)專用夾具。因此綜合2個(gè)工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過(guò)程如下： 110 鑄造 鑄造毛坯 20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 30 粗銑 粗銑上端面，留加工余量 40 粗銑 翻面，粗銑右側(cè)下端面，留加工余量 50 粗銑 粗銑左端面，留加工余量 60 粗銑 粗銑右端面，留加工余量 70 精銑 精銑上端面，留加工余量 80 精銑 翻面，精銑右側(cè)下端面，留加工余量 90 精銑 精銑左端面，留加工余量 100 精銑 精銑右端面，留加工余量 110 粗鏜 粗鏜φXK52數(shù)控孔，留加工余量 120 半精鏜 半精鏜φXK52數(shù)控孔及其臺(tái)階，留加工余量 130 精鏜 精鏜φXK52數(shù)控孔，留0.2mm加工余量 140 粗鏜 粗鏜φ25、φ44孔，留加工余量 150 半精鏜 半精鏜φ25、φ44孔，留加工余量 160 精鏜 精鏜φ25、φ44孔，留0.2mm加工余量 170 磨削 磨削φ25、φ44孔 180 磨削 翻面，磨削φXK52數(shù)控孔 190 鉆孔攻絲 鉆4-M4底孔 200 攻絲 攻絲4-M4 210 鉗工 去毛刺 220 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 4.3 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 4.3.1 機(jī)床選用 工序30到150采用銑床夾具，采用XK52數(shù)控銑床 ②.工序180、190是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。 工序240、250、260采用磨床加工，M7130磨床 4.3.2 選擇刀具 ①.在銑床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金銑刀。加工刀具選用YG6類(lèi)硬質(zhì)合金銑刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位銑刀 ②.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。 ③.磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（主編 徐圣群） 表12-47，選擇雙斜邊二號(hào)砂輪。 4.3.3 選擇量具 本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。 4.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “箱座” 零件材料為HT200，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 表3-1 機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì) 生產(chǎn)類(lèi)別 同類(lèi)零件的年產(chǎn)量[件] 重型 （零件重>2000kg） 中型 （零件重100~2000kg） 輕型 （零件重<100kg） 單件生產(chǎn) 5以下 10以下 100以下 小批生產(chǎn) 5~100 10~200 100~500 中批生產(chǎn) 100~300 200~500 500~5000 大批生產(chǎn) 300~1000 500~5000 5000~50000 大量生產(chǎn) 1000以上 5000以上 50000以上 根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書(shū)上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于30～50，毛坯重量<100為輕型，確定為5000件大批生產(chǎn)。 3-3 尺寸公差數(shù)值 鑄件基本尺寸 公差等級(jí)CT 大于 至 8 63 100 160 100 160 250 1.6 1.8 2.0 根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160，公差等級(jí)為8級(jí)的公差數(shù)值為1.8。 表3-4 鑄鐵件機(jī)械加工余量（JB2854-80）如下 鑄件基本尺寸 加工余量等級(jí) 6 澆注時(shí)位置 >120~250 6.0 4.0 頂、側(cè)面 底 面 鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 第5章 確定切削用量及基本時(shí)間 由于工序比較多，各個(gè)比較類(lèi)似，受篇幅的影響，所以選擇部分工序進(jìn)行設(shè)計(jì)。 5.1 工序Ⅰ切削用量及基本時(shí)間的確定 5.1.1 切削用量 粗銑上端面，留加工余量 已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,r=10°，a=12°，β=HT200°已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm故機(jī)床選用XK52數(shù)控立式銑床。 1.確定每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料所知，XK52數(shù)控立式臥式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進(jìn)給量f=0.16～0.24mm/z、現(xiàn)取f=0.16mm/z。 2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度T=180min。 3.確定切削速度 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，耐用度T=180min時(shí)查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根據(jù)XK52數(shù)控立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。 則實(shí)際切削： Vc = Vc==56.52m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f= f==0.16mm/z 4.校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)資料所知，銑削時(shí)的功率（單位kw）為:當(dāng)f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s時(shí)由切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 3.5kw，P=0.8 kw。 根據(jù)XK52數(shù)控型立式銑床說(shuō)明書(shū)可知：機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率P= P×P P=7.5×0.8=6＞P= 3.5kw 因此機(jī)床功率能滿足要求。 5.1.2 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： t= t==4.6min 5.2 工序Ⅱ切削用量及基本時(shí)間的確定 5.2.1 切削用量 翻面，粗銑右側(cè)下端面，留加工余量。 選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=50mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=35mm故機(jī)床選用XK52數(shù)控立式銑床。 1.確定每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料所知，查得每齒進(jìn)給量f=0.20～0.30mm/z、現(xiàn)取f=0.20mm/z。 2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。 3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc＝73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。 根據(jù)XK52數(shù)控型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。 則實(shí)際切削： Vc = Vc==23.55m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f= f==0.23mm/z 4.校驗(yàn)機(jī)床功率 依據(jù)上道工序校驗(yàn)的方法，根據(jù)資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機(jī)床功率能夠滿足要求。 5.2.2 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： t= t==4.3 min 工序50 粗銑左端面，留加工余量 所選刀具為高速鋼圓柱銑刀其直徑為d=60mm，齒數(shù)z=8。其他與上道工序類(lèi)似。 1.確定每次進(jìn)給量f 根據(jù)資料，查得每齒進(jìn)給量fz=0.20～0.30mm/z，現(xiàn)取fz=0.20mm/z。 2.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.8mm，耐用度T=180min。 3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc＝85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。 根據(jù)XK52數(shù)控型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。 則實(shí)際切削： Vc = Vc==47.1m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f= f==0.2mm/z 4.校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)資料所知，根據(jù)以上參數(shù)可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.5kw，P=0.8 kw，P=7.5，依據(jù)上述校驗(yàn)方法可知機(jī)床功率能滿足要求。 5.3.2 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： t= t==5.8 min 工序190 鉆4-M4底孔 本工序采用計(jì)算法。 表3-6標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽的長(zhǎng)度（從gb6137-85） 直徑范圍 直柄麻花鉆 l l1 >11.80～13.20 151 101 表3-7 主要幾何麻花鉆（根據(jù)GB6137-85） （o） d (mm) β 2ф αf ψ 8.6～18.00 30 118 12 40～60 表3-8鉆頭，鉆鉸刀磨損標(biāo)準(zhǔn)和耐久性 （1）后刀面最大磨損限度mm 刀具材料 加工材料 鉆頭 直徑d0（mm） ≤20 高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8 （2）刀具耐用度T min 刀具類(lèi)型 加工材料 刀具材料 刀具直徑d0（mm） 11～20 鉆孔\擴(kuò)孔 鑄鐵、銅合金及合金 高速鋼 60 鉆頭磨損0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min ①.確定進(jìn)給量 查《工藝手冊(cè)》鉆孔的進(jìn)給量為f=0.25～0.65,進(jìn)給量取f=0.60。 ②.確定加工速度 灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的加工速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 V=12=10.XK52數(shù)控 （3-17） 則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150 則實(shí)際加工速度 = = =11.8 工序190 攻絲 攻絲M4 進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量 切削速度：參照《工藝手冊(cè)》取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實(shí)際切削速度： 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： （盲孔） 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工序170磨削φ25、φ44孔銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.73，取 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí) 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 第6章 鏜孔夾具設(shè)計(jì) 6.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來(lái)加工鏜孔ΦXK52數(shù)控孔，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 6.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對(duì)鏜孔進(jìn)Φ68 孔行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面孔進(jìn)行了加工。因此，定位、夾緊方案有： 鏜孔進(jìn)Φ68孔時(shí)為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩側(cè)面和擋銷(xiāo)的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即底平面。 6.3切削力及夾緊力的計(jì)算 鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[5]查表可得： 圓周切削分力公式： 式中 查[5]表得： 查[5]表 取 由表可得參數(shù)： 即： 同理：徑向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 軸向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得： 所以有： 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則；　參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得： 切削力公式： 式（2.17） 式中 查表得： 即： 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 6.4 誤差分析與計(jì)算 采用一面兩側(cè)面和擋銷(xiāo)的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴ 兩側(cè)面的定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 6.5定位銷(xiāo)選用 本夾具選用一可換定位銷(xiāo)和棱形銷(xiāo)來(lái)定位，其參數(shù)如下表： 表3.1 定位銷(xiāo) d H D 公稱尺寸 允差 8 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 6.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋機(jī)構(gòu)）。這類(lèi)夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷(xiāo)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 第7章 數(shù)控加工程序 O0001 （主程序名） M03 S1000; （轉(zhuǎn)速為1000r/min） G00 X0 Y0 Z5.; （快速定位） G43 G01 X0 Y0 Z-7.H01 F100; M98 P2; （調(diào)用子程序） G51 X0 Y0 I-1000 J1000; （鏡像） M98 P2; G51 X0 Y0 I-1000 J-1000; M98 P2; G51 X0 Y0 I1000 J-1000; M98 P2; G69; G49; G01 Z5.; G00 X100. Y100. Z100.; M30; （程序結(jié)束） O0002; （子程序名） G42 G01 X6. Y6. D01 F100; （刀具右補(bǔ)償） G01 X33.; Y33.; X6.; Y6.; Z5.; G40; G01 X33. Y33.; G01 Z-4. F100; G41 G01 X15.5 Y33. D02 F100; G03 X33. Y15.5 R20.; G01 Z5.; G40; G00 X0 Y0; G42 G01 Z-7. D01;M99; 總 結(jié) 加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對(duì)零件的加工過(guò)程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問(wèn)題，如在編寫(xiě)加工工藝時(shí)，對(duì)所需加工面的先后順序編排，對(duì)零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對(duì)某幾個(gè)工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問(wèn)題。這些問(wèn)題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過(guò)不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對(duì)這些問(wèn)題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問(wèn)題一一解決，并夾緊都采用了手動(dòng)夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。 完成了本次設(shè)計(jì)，通過(guò)做這次的設(shè)計(jì)，使對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) 1.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2.《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社 3.《機(jī)械制造工藝學(xué)》 周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社 4. 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 5. 《工藝師手冊(cè)》 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社 3. 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》　　　王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔? 7. 《機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)》南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 8. 《機(jī)械原理畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社 9.《金屬切削手冊(cè)》第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 10.《幾何量公差與檢測(cè)》第五版 甘永立 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 11．《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第三版 陳立德主編 高等教育出版社 12．《工程材料》 丁仁亮主編 機(jī)械工業(yè)出版社 13．《機(jī)械制造工藝學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》， 機(jī)械工業(yè)出版社 14．《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 王啟平主編 哈工大出版社 15.《現(xiàn)代機(jī)械制圖》 呂素霞 何文平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 致 謝 經(jīng)過(guò)了的很長(zhǎng)時(shí)間，終于比較圓滿完成了設(shè)計(jì)任務(wù)?；仡欉@日日夜夜，感覺(jué)經(jīng)過(guò)了一場(chǎng)磨練，通過(guò)圖書(shū)、網(wǎng)絡(luò)、老師、同學(xué)等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識(shí)。對(duì)所學(xué)知識(shí)的了解和使用都有了更加深刻的理解。 此時(shí)此刻，我要特別感謝我的導(dǎo)師的精心指導(dǎo)，不僅指導(dǎo)我們解決了關(guān)鍵性技術(shù)難題，更重要的是為我們指引了設(shè)計(jì)的思路并給我們講解了設(shè)計(jì)中用到的實(shí)際工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從而使我們?cè)O(shè)計(jì)中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛(ài)崗敬業(yè)，導(dǎo)師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。 同時(shí)也要感謝其他同學(xué)、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對(duì)我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的重視和關(guān)心，為我們提供了作圖工具和場(chǎng)所，使我們能夠全身心的投入到設(shè)計(jì)中去，為更好、更快的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了重要保障。 過(guò)了許久，終于比較成功地完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。回顧日日夜夜，我脾氣后得感覺(jué)，通過(guò)方法得書(shū)籍，網(wǎng)絡(luò)，教師，學(xué)生和其他可用，鞏固了自己得專業(yè)知識(shí)。理解和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)有更深刻得認(rèn)識(shí)。 在這一刻，我要感謝我得導(dǎo)師得精心指導(dǎo)下，不僅指導(dǎo)咱解決得關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，更重要得是為咱引導(dǎo)設(shè)計(jì)思路，并解釋咱在實(shí)際得工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于設(shè)計(jì)因此，不僅如此，教師得敬業(yè)精神深深地感染了我，我愛(ài)和未來(lái)奉獻(xiàn)骨刺得工作，導(dǎo)師是真得做得傳道，授業(yè)，解惑。 精心準(zhǔn)備得長(zhǎng)途跋涉大學(xué)幾個(gè)月了，終于到了時(shí)間得論文計(jì)劃期間，像往常一樣，救援得心臟，但寫(xiě)作過(guò)程中得感覺(jué)經(jīng)常出現(xiàn)無(wú)力折騰和徘徊。先花那么多時(shí)間和這么多精力去完成得論文具有一定得學(xué)術(shù)價(jià)值，這是很難說(shuō)得艱辛和困難，但曲終要離開(kāi)得味道幕后，這是值得我一生留連忘返。 敲完最后任何一臺(tái)字符，再次從仔細(xì)閱讀文本已經(jīng)并不陌生，我感覺(jué)好多。雖然不是特別值得一提得成就來(lái)炫耀，但對(duì)我來(lái)說(shuō)，是寶貴得。這是無(wú)數(shù)得教誨，關(guān)心他人，樂(lè)于助人得結(jié)果。 我要感謝我得導(dǎo)師XX老師。雖然教師負(fù)責(zé)教學(xué)，科研任務(wù)，還需要一段時(shí)間，不時(shí)有門(mén)，叫我勸功課，從第一稿到最終版本，耐心，再審，大章偏頗布局，小一審缺陷報(bào)表格式，都可以指出。他教我各方面得知識(shí)，拓寬我得知識(shí)，培養(yǎng)我得技能，完成論文是不無(wú)裨益。我還要感謝所有得大學(xué)老師教給我得，是你讓我成熟和壯大;感謝學(xué)院得工作人員，他得細(xì)致工作，讓我得同學(xué)，有序得學(xué)習(xí)和生活。 我得父母和家人想表達(dá)我誠(chéng)摯得謝意。他們是我得生命永遠(yuǎn)依靠和支持他們得關(guān)懷和愛(ài)護(hù)，是我前進(jìn)得動(dòng)力;他們得殷切希望，激勵(lì)著我繼續(xù)說(shuō)下去。沒(méi)有他們就沒(méi)有我，我得成績(jī)已經(jīng)從他們來(lái)得點(diǎn)點(diǎn)滴滴。 我也舍不得你得好友，與門(mén)和室友。我需要幫助時(shí)，他們伸出溫暖得手，在最大得幫助。他們可以見(jiàn)面，相交，相知是人生一大幸事。 本論文得完成遠(yuǎn)未結(jié)束，不足和膚淺得地方得文字是我得新征程得新起點(diǎn)。 我會(huì)繼續(xù)前進(jìn)！ 咱也感謝其他同學(xué)，老師和同事們得熱心幫助，感謝咱得教師得重視和關(guān)注課程設(shè)計(jì)得領(lǐng)導(dǎo)，為咱提供了繪圖工具和選項(xiàng)。